Автор: Полиизоцианурат, известный также как PIR или ПИР — термореактивный полимерный материал с закрытыми ячейками, обладающий достаточно высокой степенью жёсткости и используемый, как правило, в качестве жёсткой теплоизоляции. Его химический состав близок к составу полиуретана (PUR), за исключением того, что доля метилендифенилдиизоцианата (MDI) выше, а вместо полиолов на простых эфирах в реакции используется разветвленный сложноэфирный полиол. Катализаторы и добавки, используемые для получения PIR, также отличаются от тех, которые используются в PUR [1, 2].
PIR-утеплитель — это современный теплоизоляционный материал, обладающий одним из самых низких коэффициентов теплопроводности А= 0,021 (Вт/мК). Материал практически не впитывает влагу, не гниёт, не подвержен биопоражениям и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении всего срока службы — более 50 лет. Одним из достоинств PIR является то, что его можно отнести к классу отражательной теплоизоляции. Плюс ко всему он не поддерживает горение.
Реакция MDI и полиола происходит при более высоких температурах по сравнению с температурой реакции для производства пенополиуретана. При этих повышенных температурах и в присутствии специальных катализаторов MDI вначале реагирует сам с собой, образуя жёсткую кольцевую молекулу, представляющую собой реакционный интермедиат (три-изоцианат-изоциануратное соединение). Оставшийся MDI и три-изоцианат вступают в реакцию с полиолом в форме сложного полимера, который вспенивается благодаря присутствию специального вспенивающего агента.
Этот изоциануратный полимер имеет относительно жёсткую молекулярную структуру благодаря сочетанию прочных химических связей, кольцевой структуре изоцианурата и высокой плотности связей, причём каждый из этих факторов способствует большей жёсткости, чем у близких по формуле полиуретанов. Большая прочность связей затрудняет их разрушение, и, как следствие, полиизоциануратная пена является химически и термически более стабильным материалом: разрыв изоциануратных связей, как считается, начинается при температуре выше 200 °C, по сравнению с примерно 100—110°С для полиуретана.
Эффективность PIR теплоизоляции выражается в экономии внутреннего пространства за счет применения меньшей толщины теплоизоляционного материал (рис.1). Так, разница в требуемых толщинах тепловой изоляции из разных материалов будет напрямую зависеть от коэффициентов теплопроводности. Т.е., чтобы хорошо утеплить балкон, потребуется меньший слой утеплителя, а это прямая экономическая выгода, за счет сохранения внутренней полезной площади.
Плюсы этого материала:
- Небольшой вес. PIR-плиты не оказывают серьёзной нагрузки на несущие конструкции.
- Прочность на сжатие более 150 кПа (или 15 тонн на 1 м2 при 10% деформации). PIR-плиты устойчивы к сжимающим и динамическим нагрузкам и не повреждаются при монтаже.
- Негигроскопичность. Водопоглощение PIR составляет менее 1%. Утеплитель не гниет и не разрушается от воздействия воды и пара. Фольгированный слой дополнительно защищает поверхности плит от конденсата.
- Слабая горючесть (не поддерживает горение). Под действием высоких температур обугливается только наружный слой, превращаясь в пористую углеродную матрицу. Дальнейшее распространения огня не происходит.
- Экологичность. Материал не выделяет вредных веществ даже при нагревании, гипоаллергенен и соответствует условиям применения в школьных, дошкольных, лечебно-профилактических учреждениях.
- Простота монтажа. Плиты легко режутся обычным строительным ножом и плотно стыкуются между собой. Для полной изоляции слоя достаточно проклеить стыки, и это также упрощает установочные работы. Монтаж возможен в любое время года.
Список литературы
- PIR-утеплитель [Электронный ресурс]. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Полиизоцианурат (дата обращения: 22.11.2021)
- Преимущества использования PIR-теплоизоляции с теплоотражающим покрытием. [Электронный ресурс]. URL: 13preimush www.forumhouse.ru/journal/articles/82estva-ispolzovaniya-pir-teploizolyacii-s-teplootrazhayushim-pokrytiem (дата обращения: 22.11.2021)
Автор: Латышова К.В. (студ. гр. УЖКХбд-41) руковод. Ямлеева Э.У. (к.т.н., доцент)
Источник: Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ студентов — сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Выпуск 20 [Электронный ресурс]. — Электронные данные. Ульяновск : УлГТУ, 2022. — 131 с.
